EP1336083B1 - Verfahren und vorrichtung zur feststellung und/oder überwachung des füllstandes eines mediums in einem behälter bzw. zur ermittlung der dichte eines mediums in einem behälter - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur feststellung und/oder überwachung des füllstandes eines mediums in einem behälter bzw. zur ermittlung der dichte eines mediums in einem behälter Download PDF

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EP1336083B1
EP1336083B1 EP01997680A EP01997680A EP1336083B1 EP 1336083 B1 EP1336083 B1 EP 1336083B1 EP 01997680 A EP01997680 A EP 01997680A EP 01997680 A EP01997680 A EP 01997680A EP 1336083 B1 EP1336083 B1 EP 1336083B1
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EP
European Patent Office
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medium
unit
density
frequency
oscillatory
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP01997680A
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English (en)
French (fr)
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EP1336083A1 (de
Inventor
Sergej Lopatin
Alexander Müller
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Endress and Hauser SE and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser SE and Co KG
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Publication date
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Publication of EP1336083A1 publication Critical patent/EP1336083A1/de
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Publication of EP1336083B1 publication Critical patent/EP1336083B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296—Acoustic waves
    • G01F23/2966—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
    • G01F23/2967—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves for discrete levels

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for detecting and / or monitoring the level of a medium in a container or for determining the density of a medium in a container according to the preamble of claims 1 and 10.
  • a method and apparatus are from the document US-A-6 044 694 known.
  • the vibrating element is usually at least one vibrating rod which is attached to a membrane.
  • the membrane is connected via an electro-mechanical transducer, z.
  • vibration detectors make use of the effect that the vibration frequency and the vibration amplitude are dependent on the respective degree of coverage of the vibrating element: While the vibrating element in air free and undamped can perform its oscillations, it experiences a damping and as a result of a frequency and amplitude change as it partially or completely dips into the medium. Based on a predetermined frequency change can thus draw a clear inference to the respective level in the container.
  • fill level measuring devices are primarily used as overfill fuses or for the purpose of pump idle protection.
  • the oscillation frequency of the vibrating element is also influenced by the respective density of the medium. Therefore, with a constant degree of coverage, there is a functional relationship to the density of the medium so that vibration detectors are best suited for both level and density determination.
  • vibration detectors in order to monitor and detect the level or the density of the medium in the container received the vibrations of the membrane and converted by means of at least one piezoelectric element into electrical received signals.
  • the electrical received signals are then evaluated by an evaluation electronics.
  • the evaluation electronics monitors the oscillation frequency and / or the oscillation amplitude of the oscillating element and signals the state 'sensor covered' or 'sensor uncovered' as soon as the measured values fall below or exceed a predetermined reference value.
  • An appropriate message to the operating personnel can be made visually and / or acoustically.
  • a switching operation is triggered; For example, an inlet or outlet valve on the container is opened or closed.
  • the aforementioned level or density measuring instruments are used in a variety of industries, such as the chemical, food and water treatment industries.
  • the range of monitored products ranges from water through yoghurt, paints and varnishes to high-viscosity fillers, such as honey, or even to highly foaming products, such as honey. Beer.
  • vibration detectors are dependent only to a first approximation solely on the two previously mentioned variables 'level' and 'density'.
  • other physical variables such as the process variables pressure and temperature or the viscosity of the medium influence the vibration behavior of the vibrating element. Therefore, once the requirement is made to use the sensor for highly accurate measurements or to use it as a universally applicable measuring device in the high and low temperature range or in the high and low pressure range, the influence of these variables on the vibration behavior must be considered. In principle, the greater the influence of temperature and pressure on the measurement results, the more strongly both variables deviate from the normal conditions. Similar considerations also apply with regard to the viscosity of the medium: In the future, a measuring device will have to be able to deliver reliable measurement results in conjunction with media of very different viscosities.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus that allow a highly accurate determination or monitoring of the level or the density of a medium.
  • the object is achieved in that the influence of viscosity on the oscillation frequency of the oscillatory unit in the determination of the level of the medium in the container or in determining the density of the medium in the container is determined and compensated accordingly.
  • This ensures that, in the case of level measurement, the switching points of the measuring device which signal the states 'sensor covered' or 'sensor uncovered' are precisely defined.
  • a malfunction of the measuring device which is due to the fact that temperature and / or pressure deviations merely simulate the achievement of the predetermined switching points, is reliably excluded.
  • the error tolerance is significantly reduced by the compensation of the influence of the different disturbances on the vibration behavior of the vibrating element, so that the inventive method and the corresponding device for highly accurate density measurements are ideal.
  • a change in the oscillation frequency of the oscillatory unit which is caused by a change in the viscosity of the medium, is compensated by the fact that the excitation frequency relative to the oscillation frequency of the oscillatable unit has a phase shift of 90 ° is different.
  • the phase shift between the excitation frequency and the oscillation frequency of the oscillatory unit is such that an occurring change in the vibration behavior is substantially independent of the viscosity of the medium and thus essentially only depends on the immersion depth of the oscillatable unit in the medium or the density of the medium.
  • a phase shift of about 70 ° in liquid media is best suited to eliminate the influence of viscosity on the measurement results.
  • the medium is strongly foaming, the influence of the viscosity of the foam can be sufficiently well with a phase shift of approximately 120 ° between exciter frequency and oscillation frequency compensate. It goes without saying that the phase shift required to compensate for the influence of the viscosity also depends crucially on the respective design of the oscillatable unit.
  • At least the viscosity is measured directly or indirectly determined.
  • Characteristics are preferably created and stored on the basis of empirically determined data which reflect the frequency change of the oscillatable unit as a function of at least the viscosity.
  • An embodiment of the method according to the invention suggests that further parameters are taken into account when selecting the correct characteristic curves.
  • these parameters are the geometry and / or dimensioning of the oscillatable unit, the material from which the oscillatable unit is made and / or in the case of level determination, the mounting position of the oscillatable unit in the container.
  • the characteristic curves are thus also provided sensor-specific and / or system-specific.
  • the inventive method provides that the viscosity is measured or determined and provides that the corresponding frequency change in the case of level measurement in the determination of the switching point or in the case of density measurement in the determination of the density of the medium is taken into account.
  • the object is achieved in that the control / evaluation determines the influence of viscosity on the oscillation frequency of the oscillatory unit and that the control / evaluation unit, the frequency change, in which the achievement of the predetermined level is displayed corrected so that the influence of this disturbance is eliminated, or that the control / evaluation unit takes into account the measurement error occurring in the density determination by the disturbance.
  • the disturbance is the viscosity of the medium.
  • any other, empirically tangible disturbance such as the temperature or the pressure, the influence on the vibration behavior of the vibrating element takes, compensate by means of the invention.
  • a temperature sensor and / or a pressure sensor are provided which determine the temperature or the pressure in the vicinity of the oscillatable unit.
  • the device according to the invention are / is the temperature sensor, for. B. a PT 100, and / or the pressure sensor are integrated into the device for determining the level or the density.
  • the temperature and / or pressure sensor are also possible to provide the temperature and / or pressure sensor as separate units and to position them in the container.
  • the oscillatable unit For the purpose of measuring the rigidity, the oscillatable unit is subjected to a high-frequency oscillation mode. Subsequently, the reaction of the oscillatory unit is evaluated to the excitation frequency for the purpose of determining the temperature or the pressure.
  • a data transmission path or a data bus is provided.
  • the sensors and the individual units of the device according to the invention forward their data to the control / evaluation unit via these connections, or the sensors and / or the individual units of the device according to the invention communicate with the control / evaluation unit via the connections.
  • preference is given to common industry standards. Examples are PROFIBUS PA, FIELDBUS FOUNDATION or HART.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the device according to the invention for detecting and / or monitoring the level F of the medium 2 in the container 3. Briefly, it is a limit value detector.
  • the device 1 shown in FIG. 1 is of course also-as already explained above-suitable for determining the density of the medium 2 located in the container 3. While in the case of level determination, the oscillatable unit dives into the medium or not into the medium only when reaching the detected limit level, it must be in order to monitor or determine the density ⁇ continuously up to a predetermined immersion depth E with the medium 2 in contact.
  • the container 3 may of course also be a tube through which the medium 2 flows.
  • the device 1 has a substantially cylindrical housing 12. On the lateral surface of the housing 12, a thread 10 is provided.
  • the thread 10 is used to attach the device 1 at the height of the predetermined level F in the container 3 and is arranged in the case shown in a corresponding opening in the lid 11 of the container 3.
  • Other types of fastening for example by means of a flange, can easily replace the attachment of the device 1 according to the invention to the container 3 shown in FIG. 1.
  • the housing 12 is closed at its protruding into the container 3 end portion of the membrane 5, wherein the membrane 5 is clamped in its edge region in the housing 12.
  • the oscillatable unit 4 has the configuration of a tuning fork, thus comprising two spaced-apart, mounted on the membrane 5 and projecting into the container 3 projecting oscillating rods.
  • the membrane 5 is set in vibration by a drive / receiving element 6, wherein the drive element 6a excites the membrane 5 with a predetermined excitation frequency to vibrations.
  • the drive element 6a is z. B. a stack drive or a bimorph drive. Both types of piezoelectric actuators are well known in the art, so that their description can be omitted here. Due to the vibrations of the diaphragm 5 and the oscillatory unit 4 executes vibrations, wherein the oscillation frequency is different when the oscillatable unit 4 is in contact with the medium 2 and so must move with the mass of the medium 2 when swinging or if the oscillatable unit can vibrate freely and without contact with the medium 2.
  • the receiving unit 6b may be a single piezoelectric element just as in the case of the drive unit 6a.
  • the driving / receiving unit 6 excites the diaphragm 5 to vibrate in response to a transmission signal applied to the piezoelectric element, and serves to receive and convert the vibrations of the diaphragm 5 into an electrical reception signal.
  • Piezoelectric elements change their sizes (thickness, diameter %) as a function of a voltage difference applied in the polarization direction. If an alternating voltage is applied, the thickness oscillates: If the thickness increases, the diameter of the piezoelectric element decreases; On the other hand, if the thickness decreases, the diameter of the piezoelectric element increases accordingly.
  • the voltage difference causes a deflection of the clamped into the housing 12 Membrane 5.
  • the arranged on the diaphragm 5 vibrating rods of the oscillatory unit 4 lead due to the vibrations of the diaphragm 5 opposing vibrations about its longitudinal axis.
  • the opposing vibrations have the advantage that the forces exerted by each oscillating rod on the diaphragm 5 alternating forces cancel each other. As a result, the mechanical stress of the clamping is minimized, so that approximately no vibration energy is transmitted to the housing 12.
  • a temperature sensor 13 and a pressure sensor 14 are provided in the container. Both sensors 13, 14 and the vibration sensor deliver their measured values for the purpose of evaluation to the control / evaluation unit 7.
  • Fig. 2 is a flowchart for controlling the control / evaluation unit 7 is shown for the case of filling level determination.
  • the associated frequency change determined under standard conditions is specified as the setpoint for characterizing the switching point.
  • the current temperature value T and the current pressure value p are provided at the program points 21, 22.
  • the corresponding frequency change ⁇ f (p, T) is calculated under program point 23.
  • a, b, c, d, e are real numbers reflecting sensor- and system-dependent quantities. The determination of these variables takes place, for example, using empirically determined characteristic curves. For different sensors or types of installation of a level or density meter in the container different sets of characteristics are provided according to a preferred variant of the device according to the invention. In the simplest case, these characteristic sets are called by the operating staff at the push of a button for the correct determination of the switching point or the density, so that they are subsequently made available to the control / evaluation unit.
  • the frequency change .DELTA.f (p, T) occurring under the influence of the disturbance variables (pressure p, temperature T) is subsequently taken into account under program point 25 in the frequency change ⁇ f (IST) reflecting the fill level F or the density ⁇ . Only when the corrected actual value .DELTA.f (ACT) Korr coincides with the predetermined nominal value .DELTA.f (SOLL) of the frequency change, a message 'sensor covered' is output at point 26. As long as the aforementioned condition is not met, the program points 21 to 25 are looped through. If the message provided under 26 has occurred, the program is ended at 27.
  • Fig. 3 is a flow chart for controlling the control / evaluation unit 7 is shown in the case of the density determination.
  • the setpoint values for the density ⁇ ( ⁇ f) are the characteristic curve determined under corresponding standard conditions, which reproduces the density ⁇ as a function of the frequency change ⁇ f.
  • T and pressure p which are measured under the program points 29, 30, the associated frequency change ⁇ f (p, T) is calculated or otherwise determined at 31.
  • This frequency change .DELTA.f (p, T) is considered in the determination of the actual, unaffected by these disturbances p, T frequency change .DELTA.f '(point 32), so that the corrected frequency change .DELTA.f' reliably the actual density ⁇ (.DELTA.f ') of the medium second reflects (point 33).
  • FIG. 4 shows in a graphical representation the immersion depth E as a function of the frequency change ⁇ f at different viscosities V.
  • the two extreme cases of a viscosity of 1 mPasec and 60,000 mPasec are marked accordingly in FIG. 4.
  • the frequency change ⁇ f is not only dependent on the immersion depth E of the oscillatable unit 4 in the medium 2, but it is also seriously affected by the viscosity V of the measuring medium 2.
  • the invention is based on a universal for the level or density measurement Different media 2 is to use suitable device. If the different viscosities V of the media 2 were not considered according to the invention, z. B. triggered a switching operation, although the predetermined level has not been reached at all. Likewise, the measurement errors would be unacceptably large in terms of density measurement.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a circuit for compensation of a frequency change .DELTA.f which, as can be clearly seen in FIG. 4, occurs as a result of the influence of the viscosity V of the medium 2 to be measured or monitored.
  • the disturbance 'viscosity V' is automatically compensated by the circuit shown.
  • the phase shift ⁇ between the excitation frequency f E and the oscillation frequency f s of the oscillatable unit 4 is so dimensioned that an occurring frequency change ⁇ f is essentially independent of the viscosity V of the medium 2 and thus substantially only depends on the immersion depth E of the oscillatable unit 4 in the medium 2 or of the density ⁇ of the medium second
  • the received signal reflecting the oscillation of the oscillatable unit is filtered by the receiving unit via the filter 17; Subsequently, the filtered signal is subjected to a phase shift ⁇ , which is dimensioned such that caused by the viscosity V frequency change .DELTA.f (V) has no influence on the frequency change .DELTA.f the oscillation frequency of the oscillatable unit 4. If the temperature and / or pressure values are within a range in which they have no measurable effects on the frequency change ⁇ f of the oscillatable unit 4, then the influence of the viscosity V can easily be compensated.
  • the temperature and / or pressure values are in a range in which they influence the frequency change .DELTA.f to such an extent that measurement errors and malfunctions of the sensor occur, then the above-described compensation of the temperature and / or pressure influence will additionally be required.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Feststellung und/oder Überwachung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter bzw. zur Ermittlung der Dichte eines Mediums in einem Behälter gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 10. Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus dem Dokument US-A-6 044 694 bekannt.
  • Es sind bereits Vorrichtungen mit zumindest einem Schwingelement, sog. Vibrationsdetektoren, zur Detektion bzw. zur Überwachung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter bekannt geworden. Bei dem Schwing-element handelt es sich üblicherweise um zumindest einen Schwingstab, der an einer Membran befestigt ist. Die Membran wird über einen elektro-mechanischen Wandler, z. B. ein piezo-elektrisches Element, zu Schwingungen angeregt. Aufgrund der Schwingungen der Membran führt auch das an der Membran befestigte Schwingelement selbst Schwing-bewegungen aus.
  • Als Füllstandsmeßgeräte ausgebildete Vibrationsdetektoren nutzen den Effekt aus, daß die Schwingungsfrequenz und die Schwingungsamplitude abhängig sind von dem jeweiligen Bedeckungsgrad des Schwingelements: Während das Schwingelement in Luft frei und ungedämpft seine Schwingungen aus-führen kann, erfährt es eine Dämpfung und als Folge davon eine Frequenz- und Amplitudenänderung, sobald es teilweise oder vollständig in das Medium eintaucht. Anhand einer vorbestimmten Frequenzänderung läßt sich folglich ein eindeutiger Rückschluß auf den jeweiligen Füllstand in dem Behälter ziehen. Füllstandsmeßgeräte werden übrigens vornehmlich als Überfüll-sicherungen oder zum Zwecke des Pumpenleerlaufschutzes verwendet.
  • Darüber hinaus wird die Schwingfrequenz des Schwingelements auch von der jeweiligen Dichte des Mediums beeinflußt. Daher besteht bei konstantem Bedeckungsgrad eine funktionale Beziehung zur Dichte des Mediums, so daß Vibrationsdetektoren sowohl für die Füllstands- als auch für die Dichtebestimmung bestens geeignet sind. In der Praxis werden zwecks Überwachung und Erkennung des Füllstandes bzw. der Dichte des Mediums in dem Behälter die Schwingungen der Membran aufgenommen und mittels zumindest eines Piezoelements in elektrische Empfangssignale umgewandelt.
  • Die elektrischen Empfangssignale werden anschließend von einer Auswerte-Elektronik ausgewertet. Im Falle der Füllstandsbestimmung überwacht die Auswerte-Elektronik die Schwingfrequenz und/oder die Schwingungs-amplitude des Schwingelements und signalisiert den Zustand 'Sensor bedeckt' bzw. 'Sensor unbedeckt', sobald die Meßwerte einen vorgegebenen Referenzwert unter- oder überschreiten. Eine entsprechende Meldung an das Bedienpersonal kann auf optischem und/oder auf akustischem Weg erfolgen. Alternativ oder zusätzlich wird ein Schaltvorgang ausgelöst; so wird etwa ein Zu- oder Ablaufventil an dem Behälter geöffnet oder geschlossen.
  • Die zuvorgenannten Geräte zum Messen des Füllstandes oder der Dichte werden in einer Vielzahl von Industriezweigen eingesetzt, beispielsweise in der Chemie, in der Lebensmittelindustrie oder bei der Wasseraufbereitung. Die Bandbreite der überwachten Füllgüter reicht von Wasser über Yoghurt, Farben und Lacke bis hin zu hochviskosen Füllgütern, wie Honig, oder bis hin zu stark schäumenden Füllgütern, wie z.B. Bier.
  • Vibrationsdetektoren sind allerdings nur in erster Näherung ausschließlich von den beiden zuvor genannten Größen 'Füllstand' und 'Dichte' abhängig. Darüber hinaus beeinflussen auch weitere physikalische Größen, etwa die Prozeßgrößen Druck und Temperatur oder die Viskosität des Mediums das Schwingverhalten des Schwingelements. Sobald daher die Anforderung gestellt wird, den Sensor für hochgenaue Messungen einzusetzen oder ihn als universell einsetzbare Meßvorrichtung im Hoch- und Tieftemperaturbereich bzw. im Hoch- und Tiefdruckbereich zu verwenden, muß der Einfluß dieser Größen auf das Schwingverhalten berücksichtigt werden. Prinzipiell gilt, daß der Einfluß von Temperatur und Druck auf die Meßergebnisse um so gravierender ist, je stärker beide Größen von den Normalbedingungen abweichen. Ähnliche Überlegungen gelten auch im Hinblick auf die Viskosität des Mediums: Eine Meßvorrichtung wird in Zukunft in der Lage sein müssen, in Verbindung mit Medien unterschiedlichster Viskosität verläßliche Meßer-gebnisse zu liefern.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die eine hochgenaue Bestimmung oder Überwachung des Füllstandes oder der Dichte eines Mediums erlauben.
  • Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Einfluß der Viskosität auf die Schwingfrequenz der schwingfähigen Einheit bei der Bestimmung des Füllstandes des Mediums in dem Behälter bzw. bei der Bestimmung der Dichte des in dem Behälter befindlichen Mediums ermittelt und entsprechend kompensiert wird. Hierdurch wird sichergestellt, daß im Falle der Füllstandsmessung die Schaltpunkte der Meßvorrichtung, die die Zustände 'Sensor bedeckt' bzw. 'Sensor unbedeckt' signalisieren, genau definiert sind. Eine Fehlfunktion der Meßvorrichtung, die dadurch zustande kommt, daß Temperatur- und/oder Druckabweichungen das Erreichen der vorgegebenen Schaltpunkte lediglich vortäuschen, wird verläßlich ausgeschlossen. Im Falle der Dichtemessung wird durch die Kompensation des Einflusses der unterschiedlichen Störgrößen auf das Schwingverhalten des Schwingelements die Fehlertoleranz erheblich verringert, so daß sich das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechende Vorrichtung für hochgenaue Dichtemessungen hervorragend eignen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß eine Änderung der Schwingfrequenz der schwingfähigen Einheit, die durch eine Änderung der Viskosität des Mediums hervorgerufen wird, dadurch kompensiert wird, daß die Erregerfrequenz gegenüber der Schwingfrequenz der schwingfähigen Einheit eine Phasenverschiebung aufweist, die von 90° verschieden ist.
  • Insbesondere ist die Phasenverschiebung zwischen der Erregerfrequenz und der Schwingfrequenz der schwingfähigen Einheit so bemessen, daß eine auftretende Änderung im Schwingverhalten im wesentlichen unabhängig ist von der Viskosität des Mediums und somit im wesentlichen nur abhängig ist von der Eintauchtiefe der schwingfähigen Einheit in das Medium bzw. von der Dichte des Mediums. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß eine Phasen-verschiebung von ca. 70° in flüssigen Medien bestens geeignet ist, den Einfluß der Viskosität auf die Meßergebnisse auszuschalten. Ist das Medium hingegen stark schäumend, so läßt sich mit Phasenverschiebung von ca. 120° zwischen Erreger- und Schwingfrequenz der Einfluß der Viskosität des Schaums hinreichend gut kompensieren. Es ist selbstverständlich, daß die zur Kompensation des Einflusses der Viskosität erforderliche Phasenverschiebung auch entscheidend von der jeweiligen Ausgestaltung der schwingfähigen Einheit abhängt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß zumindest die Viskosität direkt gemessen oder indirekt ermittelt wird. Bevorzugt werden anhand empirisch ermittelter Daten Kennlinien erstellt und gespeichert, die die Frequenzänderung der schwingfähigen Einheit in Abhängigkeit von zumindest der Viskosität wiedergeben. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Kennlinien anhand eines mathematischen Modells zu berechnen und abzuspeichern, wobei das mathematische Modell eventuell wieder auf empirisch ermittelte Daten zurückzuführen ist.
  • Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens schlägt vor, daß weitere Parameter bei der Auswahl der korrekten Kennlinien berücksichtigt werden. Insbesondere handelt es sich bei diesen Parametern um die Geometrie und/oder die Dimensionierung der schwingfähigen Einheit, das Material, aus dem die schwingfähige Einheit gefertigt ist und/oder im Falle der Füllstandsbestimmung die Einbauposition der schwingfähigen Einheit im Behälter. Die Kennlinien werden also auch sensorspezifisch und/oder systemspezifisch zur Verfügung gestellt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß die Viskosität gemessen oder ermittelt wird und sieht vor, daß die entsprechende Frequenzänderung im Falle der Füllstandsmessung bei der Festlegung des Schaltpunktes bzw. im Falle der Dichtemessung bei der Bestimmung der Dichte des Mediums berücksichtigt wird. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, unverzüglich auf Schwankungen in der Viskosität zu reagieren und die Meßvorrichtung somit universell - also unabhängig von den am Meßort herrschenden Bedingungen - einzusetzen.
  • Bezüglich der Vorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Regel-/Auswerteeinheit den Einfluß der Viskosität auf die Schwing-frequenz der schwingfähigen Einheit ermittelt und daß die Regel-/Auswerte-einheit die Frequenzänderung, bei der das Erreichen des vorbestimmten Füllstandes angezeigt wird, derart korrigiert, daß der Einfluß dieser Störgröße eliminiert wird, bzw. daß die Regel-/Auswerteeinheit den durch die Störgröße auftretenden Meßfehler bei der Dichtebestimmung berücksichtigt.
  • Wie bereits an vorhergehender Stelle angedeutet, handelt es sich bei der Störgröße um die Viskosität des Mediums. Selbstverständlich läßt sich zusätzlich jede andere, empirisch greifbare Störgröße wie die temperatur oder der Druck, die Einfluß auf das Schwingverhalten des Schwingelements nimmt, mittels der Erfindung kompensieren.
  • Um stets die aktuellen Werte der Temperatur und/oder des Druckes zur Verfügung zu haben, sind/ist ein Temperatursensor und/oder ein Drucksensor vorgesehen, die/der die Temperatur bzw. den Druck in der Umgebung der schwingfähigen Einheit bestimmen/bestimmt. Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind/ist der Temperatursensor, z. B. ein PT 100, und/oder der Drucksensor in die Vorrichtung zur Bestimmung des Füllstandes bzw. der Dichte integriert sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Temperatur- und/oder Drucksensor als separate Einheiten vorzusehen und im Behälter zu positionieren. Weiterhin ist es möglich, beispielsweise den Druck oder die Temperatur über die schwingfähige Einheit selbst zu ermitteln. Insbesondere wird hier die Steifigkeit zwischen der Antriebs-/Empfangseinheit und der Membran gemessen, an der z. B. Schwingstäbe in Form einer Stimmgabel befestigt sind. Zwecks Messung der Steifigkeit wird die schwingfähige Einheit mit einem hochfrequenten Schwingungsmode beaufschlagt. Anschließend wird die Reaktion der schwingfähigen Einheit auf die Erregerfrequenz zwecks Bestimmung der Temperatur oder des Druckes ausgewertet.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vorgeschlagen, daß eine Datenübertragungsstrecke bzw. ein Datenbus, vorgesehen ist. Über diese Verbindungen leiten die Sensoren und die einzelnen Einheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ihre Daten an die Regel-/Auswerteeinheit weiter, bzw. über die Verbindungen kommunizieren die Sensoren und/oder die einzelnen Einheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der Regel-/Auswerteeinheit. Bei der Kommunikation wird bevorzugt auf die gängigen Industriestandards zurückgegriffen. Als Beispiele sind hier PROFIBUS PA, FIELDBUS FOUNDATION oder HART zu nennen.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1: eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • Fig. 2: ein Flußdiagramm zur Ansteuerung der Regel-/Auswerteeinheit im Falle der Füllstandsbestimmung,
    • Fig. 3: ein Flußdiagramm zur Ansteuerung der Regel-/Auswerteeinheit im Falle der Dichtebestimmung,
    • Fig. 4: eine graphische Darstellung der Kennlinien E(Δf) bei unterschiedlichen Viskositäten und
    • Fig. 5: eine schematische Darstellung einer Schaltung zur Kompensation von Frequenzänderungen, die infolge der Viskosität des Mediums auftreten.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Feststellung und/oder Überwachung des Füllstandes F des Mediums 2 in dem Behälter 3. Kurz gesprochen, handelt es sich um einen Grenzwertdetektor. Die in der Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 1 ist selbst-verständlich auch-wie bereits an vorhergehender Stelle erläutert - zur Bestimmung der Dichte des in dem Behälter 3 befindlichen Mediums 2 geeignet. Während im Fall der Füllstandsbestimmung die schwingfähige Einheit nur bei Erreichen des detektierten Grenzfüllstandes in das Medium bzw. nicht in das Medium eintaucht, muß sie zwecks Überwachung bzw. Bestimmung der Dichte ρ kontinuierlich bis zu einer vorbestimmten Eintauchtiefe E mit dem Medium 2 in Kontakt sein. Bei dem Behälter 3 kann es sich natürlich auch um ein Rohr handeln, das von dem Medium 2 durchflossen wird.
  • Die Vorrichtung 1 weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 12 auf. An der Mantelfläche des Gehäuses 12 ist ein Gewinde 10 vorgesehen. Das Gewinde 10 dient zur Befestigung der Vorrichtung 1 auf der Höhe des vorbestimmten Füllstandes F in dem Behälter 3 und ist im gezeigten Fall in einer entsprechenden Öffnung im Deckel 11 des Behälters 3 angeordnet. Andere Arten der Befestigung, z.B. mittels eines Flansches, können die in Fig. 1 dargestellte Anbringung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 an dem Behälter 3 ohne weiteres ersetzen.
  • Das Gehäuse 12 ist an seinem in den Behälter 3 hineinragenden Endbereich von der Membran 5 abgeschlossen, wobei die Membran 5 in ihrem Randbereich in das Gehäuse 12 eingespannt ist. An der Membran 5 ist die in den Behälter 3 ragende schwingungsfähige Einheit 4 befestigt. Im dargestellten Fall hat die schwingfähige Einheit 4 die Ausgestaltung einer Stimmgabel, umfaßt also zwei voneinander beabstandete, auf der Membran 5 befestigte und in den Behälter 3 hineinragende ragende Schwingstäbe.
  • Die Membran 5 wird von einem Antriebs-/Empfangselement 6 in Schwingungen versetzt, wobei das Antriebselement 6a die Membran 5 mit einer vorgegebenen Erregerfrequenz zu Schwingungen anregt. Bei dem Antriebselement 6a handelt es sich z. B. um einen Stapelantrieb oder um einen Bimorphantrieb. Beide Arten von piezo-elektrischen Antrieben sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, so daß an dieser Stelle auf ihre Beschreibung verzichtet werden kann. Aufgrund der Schwingungen der Membran 5 führt auch die schwingfähige Einheit 4 Schwingungen aus, wobei die Schwingfrequenz unterschiedlich ist, wenn die schwingfähige Einheit 4 mit dem Medium 2 in Kontakt ist und so beim Schwingen die Masse des Mediums 2 mitbewegen muß oder wenn die schwingfähige Einheit 4 frei und ohne Kontakt mit dem Medium 2 schwingen kann.
  • Bei der Empfangseinheit 6b kann es sich beispielsweise ebenso wie bei der Antriebseinheit 6a um ein einziges piezo-elektrisches Element handeln. Die Antriebs-/Empfangseinheit 6 regt die Membran 5 zu Schwingungen in Abhängigkeit von einem an dem piezo-elektrischen Element anliegenden Sendesignal an, und sie dient zum Empfangen und Umwandeln der Schwingungen der Membran 5 in ein elektrisches Empfangssignal.
  • Piezo-elektrischen Elemente ändern ihre Grössen (Dicke, Durchmesser ...) in Abhängigkeit von einer in Polarisationsrichtung anliegenden Spannungsdifferenz. Liegt eine Wechselspannung an, so oszilliert die Dicke: Nimmt die Dicke zu, so nimmt der Durchmesser des piezo-elektrischen Elementes ab; nimmt andererseits die Dicke ab, so vergrößert sich der Durchmesser des piezo-elektrischen Elements entsprechend.
  • Aufgrund dieses Schwingungsverhaltens des piezo-elektrischen Elements bewirkt die Spannungsdifferenz ein Durchbiegen der in das Gehäuse 12 eingespannten Membran 5. Die auf der Membran 5 angeordneten Schwing-stäbe des schwingfähigen Einheit 4 führen aufgrund der Schwingungen der Membran 5 gegensinnige Schwingungen um ihre Längsachse aus. Die gegensinnigen Schwingungen haben den Vorteil, daß sich die von jedem Schwingstab auf die Membran 5 ausgeübten Wechselkräfte gegenseitig aufheben. Hierdurch wird die mechanische Beanspruchung der Einspannung minimiert, so daß näherungsweise keine Schwingungsenergie auf das Gehäuse 12 übertragen wird.
  • In dem Behälter ist desweiteren ein Temperatursensor 13 und ein Druck-sensor 14 vorgesehen. Beide Sensoren 13, 14 und der Vibrationssensor liefern ihre Meßwerte zwecks Auswertung an die Regel-/Auswerteeinheit 7.
  • In Fig. 2 ist ein Flußdiagramm zur Ansteuerung der Regel-/Auswerteeinheit 7 für den Fall der Füllstandsbestimmung dargestellt. Als Sollwert zur Charakterisierung des Schaltpunktes wird die zugehörige unter Standard-bedingungen ermittelte Frequenzänderung vorgegeben. Nach dem Programmstart bei Punkt 20 werden bei den Programmpunkten 21, 22 der aktuelle Temperaturwert T und der aktuelle Druckwert p bereitgestellt. Anhand der gemessenen Werte T, p wird unter Programmpunkt 23 die entsprechende Frequenzänderung Δf (p, T) berechnet. Die Berechnung kann beispielsweise unter Verwendung einer empirisch ermittelten Kennlinie erfolgen. Diese Kennlinie kann durch folgende Formel beschrieben werden: Δf p ⁢ T = p • a + T + b • T 2 + c + d • T + e .
    Figure imgb0001
  • Hierbei sind a, b, c, d, e reelle Zahlen, in denen sich sensor- und systemabhängige Größen widerspiegeln. Die Ermittlung dieser Größen erfolgt beispielsweise unter Verwendung empirisch ermittelter Kennlinien. Für unterschiedliche Sensoren oder Einbauarten eines Füllstands- oder Dichte-Meßgerätes in den Behälter sind gemäß einer bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterschiedliche Sätze von Kennlinien vorgesehen. Im einfachsten Fall werden diese Kennliniensätze von dem Bedienpersonal über Knopfdruck für die korrekte Ermittlung des Schalt-punktes oder der Dichte aufgerufen, so daß sie nachfolgend der Regel-/ Auswerteeinheit zur Verfügung gestellt werden.
  • Es versteht sich von selbst, daß ein interessanter Aspekt der Erfindung auch derjenige ist, daß diese unterschiedlichen Kennliniensätze, die empirisch ermittelt oder nach einem mathematischen Modell berechnet wurden und die sensor- und/oder systemspezifisch sind, auch völlig unabhängig von der zuvor beschriebenen Temperatur-, Druck- und/oder Viskositätskompensation angewendet werden können.
  • Die unter dem Einfluß der Störgrößen (Druck p, Temperatur T) auftretende Frequenzänderung Δf (p, T) wird nachfolgend unter Programmpunkt 25 bei der den Füllstand F bzw. die Dichte ρ widerspiegelnden Frequenzänderung Δf (IST) berücksichtigt. Erst wenn der korrigierte Istwert Δf (IST)Korr mit dem vorgegebenen Sollwert Δf (SOLL) der Frequenzänderung übereinstimmt, wird bei Punkt 26 eine Meldung 'Sensor bedeckt' ausgegeben. Solange die zuvor genannte Bedingung nicht erfüllt ist, werden die Programmpunkte 21 bis 25 in einer Schleife durchlaufen. Ist die unter 26 vorgesehene Meldung erfolgt, wird das Programm bei 27 beendet.
  • In Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zur Ansteuerung der Regel-/Auswerteeinheit 7 für den Fall der Dichtebestimmung dargestellt. Als Sollwerte für die Dichte ρ(Δf) wird die unter entsprechenden Standardbedingungen ermittelte Kennlinie vorgegeben, die die Dichte ρ in Abhängigkeit von der Frequenz-änderung Δf wiedergibt. In Kenntnis der Werte von Temperatur T und Druck p, die unter den Programmpunkten 29, 30 gemessen werden, wird bei 31 die zugehörige Frequenzänderung Δf(p, T) berechnet oder in sonstiger Weise ermittelt. Diese Frequenzänderung Δf(p, T) wird bei der Bestimmung der tatsächlichen, von diesen Störgrößen p, T unbeeinflußten Frequenzänderung Δf' berücksichtigt (Punkt 32), so daß die korrigierte Frequenzänderung Δf' verläßlich die tatsächliche Dichte ρ(Δf') des Mediums 2 widerspiegelt (Programmpunkt 33).
  • Fig. 4 zeigt in einer graphischen Darstellung die Eintauchtiefe E in Abhängigkeit von der Frequenzänderung Δf bei unterschiedlichen Viskositäten V. Die beiden Extremfälle einer Viskosität von 1 mPasec und 60.000 mPasec sind in Fig. 4 entsprechend markiert. Wie deutlich zu sehen ist, ist die Frequenzänderung Δf nicht nur von der Eintauchtiefe E der schwingfähigen Einheit 4 in das Medium 2 abhängig, sondern sie wird auch gravierend von der Viskosität V des Meßmediums 2 beeinflußt. Erinnert sei an dieser Stelle daran, daß sich die Erfindung auf eine universell für die Füllstands- oder Dichtemessung bei unterschiedlichsten Medien 2 verwendbaren Vorrichtung beziehen soll. Würde die unterschiedliche Viskositäten V der Medien 2 nicht erfindungsgemäß berücksichtigt, würde z. B. ein Schaltvorgang ausgelöst, obwohl der vorgegebene Füllstand noch überhaupt nicht erreicht worden ist. Ebenso wären die Meßfehler, was die Dichtemessung betrifft, inakzeptabel groß.
  • Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Schaltung zur Kompensation einer Frequenzänderung Δf , die - wie in Fig. 4 klar zu sehen ist - infolge des Einflusses der Viskosität V des zu messenden oder überwachenden Mediums 2 auftritt. Kurz gesagt, wird durch die gezeigte Schaltung die Störgröße 'Viskosität V' automatisch kompensiert. Wie bereits an vorhergehender Stelle beschrieben, wird hierzu die Phasenverschiebung Δϕ zwischen der Erregerfrequenz fE und der Schwingfrequenz fs der schwingfähigen Einheit 4 so bemessen, daß eine auftretende Frequenzänderung Δf im wesentlichen unabhängig ist von der Viskosität V des Mediums 2 und somit im wesentlichen nur abhängig ist von der Eintauchtiefe E der schwingfähigen Einheit 4 in das Medium 2 bzw. von der Dichte ρ des Mediums 2.
  • Insbesondere wird das die Schwingung der schwingfähigen Einheit widerspiegelnde Empfangssignal der Empfangseinheit über das Filter 17 gefiltert; anschließend wird das gefilterte Signal einer Phasenverschiebung Δϕ unterzogen, die derart bemessen ist, daß die durch die Viskosität V verursachte Frequenzänderung Δf (V) keinen Einfluß mehr auf die Frequenzänderung Δf der Schwingfrequenz der schwingfähigen Einheit 4 hat. Liegen die Temperatur- und/oder Druckwerte innerhalb eines Bereichs, in dem sie keine meßbaren Auswirkungen auf die Frequenzänderung Δf der schwingfähigen Einheit 4 haben, so läßt sich der Einfluß der Viskosität V problemlos kompensieren. Liegen die Temperatur- und/oder Druckwerte hingegen in einem Bereich, in dem sie die Frequenzänderung Δf so stark beeinflussen, daß Meßfehler und Fehlfunktionen des Sensors auftreten, so wird zusätzlich die zuvor beschriebenen Kompensation des Temperatur- und/oder Druckeinflusses erforderlich sein.
  • Es hat sich gezeigt, daß bei einer großen Zahl von Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität V mit einer Phasenverschiebung von 70° der Einfluß der Viskosität hinreichend gut kompensiert werden kann. Bei dichten Schäumen (Dichte > 0,6 g/cm3) ist eine Phasenverschiebung von 120° - 140° bestens zur Kompensation geeignet.
  • Hat man alle durch Temperatur T, Druck p und/oder Dichte ρ bedingte Frequenzänderungen Δf (p, T, ρ) im Griff, so ist umgekehrt eine Bestimmung der Viskosität V möglich.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    erfindungsgemäße Vorrichtung
    2
    Medium
    3
    Behälter
    4
    Schwingfähige Einheit, insbesondere Stimmgabel
    5
    Membran
    6
    Antriebs-/Empfangseinheit
    7
    Regel-/Auswerteeinheit
    8
    Datenleitung
    9
    Datenleitung
    10
    Gewinde
    11
    Deckel
    12
    Gehäuse
    13
    Temperatursensor
    14
    Drucksensor
    15
    Datenleitung
    16
    Datenleitung
    17
    Filter
    18
    Phasenschieber
    19
    Verstärker

Claims (15)

  1. Verfahren zur Feststellung und/oder Überwachung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter bzw. Verfahren zur Ermittlung der Dichte eines Mediums In dem Behälter,
    wobei eine schwingfähige Einheit auf der Höhe des vorbestimmten Füllstandes angebracht wird bzw. wobei eine schwingfähige Einheit so angebracht wird, daß sie bis zu einer definierten Eintauchtiefe in das Medium eintaucht,
    wobei die schwingfähige Einheit mittels einer Erregerschwingung zu Schwingungen angeregt wird und
    wobei das Erreichen des vorbestimmten Füllstandes erkannt wird, sobald die schwingfähige Einheit mit einer Schwingfrequenz schwingt, die eine vorbestimmte Frequenzänderung gegenüber der Erregerfrequenz aufweist, bzw. wobei die Dichte des Mediums anhand der Schwingfrequenz der schwingfähigen Einheit ermittelt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Einfluß der Viskosität auf die Schwingfrequenz (fs ) der schwingfähigen Einheit (4) bei der Bestimmung des Füllstandes (F) des Mediums (2) in dem Behälter (3) bzw. bei der Bestimmung der Dichte (p) des in dem Behälter (3) befindlichen Mediums (2) ermittelt und entsprechend kompensiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Frequenzänderung (Δf) der schwingfähigen Einheit (4), die durch eine Änderung der Viskosität (ΔV) des Mediums (2) hervorgerufen wird, dadurch kompensiert wird, daß die Erregerfrequenz (fE ) gegenüber der Schwingfrequenz (fs ) der schwingfähigen Einheit (4) eine Phasenverschiebung (Δϕ) aufweist, die von 90° verschieden ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Phasenverschiebung (Δϕ) zwischen der Erregerfrequenz (fE ) und der Schwingfrequenz (fs ) der schwingfähigen Einheit (4) so bemessen ist, daß eine auftretende Frequenzänderung (Δf) im wesentlichen unabhängig ist von der Viskosität (V) des Mediums (2) und somit im wesentlichen nur abhängig ist von der Eintauchtiefe (E) der schwingfähigen Einheit (4) in das Medium (2) bzw. von der Dichte (p) des Mediums (2).
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Einfluß von zumindest einer weiteren Störgröße auf die Schwingfrequenz (fs ) ermittelt und entsprechend kompensiert wird, wenn die Störgröße in einem Bereich liegt, daß sie Frequenzänderungen verursacht, die zu Meßfehlern und Fehlfunktionen des Sensors führen.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die zumindest eine Störgröße direkt gemessen oder indirekt ermittelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5.
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Kennlinien (Δf(p, T), (Δf( V)) erstellt und gespeichert werden, die die Frequenzänderung (Δf) des schwingungsfähigen Gebildes (4) in Abhängigkeit von zumindest einer Störgröße wiedergeben.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kennlinien (Δf(p, T), (Δf( V)) anhand eines mathematischen Modells oder anhand empirisch ermittelter Daten erstellt werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, 4, 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß weitere Parameter bei der Auswahl der Kennlinien berücksichtigt werden, insbesondere die Geometrie und/oder die Dimensionierung der schwingfähigen Einheit (4), das Material, aus dem die schwingfähige Einheit (4) gefertigt ist und/oder im Falle der Füllstandsbestimmung die Einbauposition der schwingfähigen Einheit (4) im Behälter (3).
  9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die zumindest eine Störgröße gemessen oder ermittelt wird und
    daß die entsprechende Frequenzänderung (Δf) im Falle der Füllstandsmessung bei der Festlegung des Schaltpunktes bzw. im Falle der Dichtemessung bei der Bestimmung der Dichte (p) des Mediums (2) berücksichtigt wird.
  10. Vorrichtung zur Feststellung und/oder Überwachung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter bzw. Vorrichtung zur Ermittlung der Dichte eines Mediums in dem Behälter,
    wobei eine schwingfähige Einheit vorgesehen ist, die auf der Höhe des vorbestimmten Füllstandes angebracht ist bzw. wobei eine schwingfähige Einheit so angebracht ist, daß es bis zu einer definierten Eintauchtiefe in das Medium eintaucht,
    wobei eine Antriebs-/Empfangseinheit vorgesehen ist, die die schwingfähige Einheit mit einer vorgegebenen Erregerfrequenz zu Schwingungen anregt und die die Schwingungen der schwingfähigen Einheit empfängt, und wobei eine Regel-/Auswerteeinheit vorgesehen ist, die das Erreichen des vorbestimmten Füllstandes erkennt, sobald eine vorgegebene Frequenzänderung auftritt bzw. die anhand der Schwingfrequenz der schwingfähigen Einheit die Dichte des Mediums ermittelt,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Regel-/Auswerteeinheit (7) den Einfluß der Viskosität auf die Schwingfrequenz (fs ) der schwingfähigen Einheit (4) ermittelt und
    daß die Regel-/Auswerteeinheit (7) die Frequenzänderung, bei der das Erreichen des vorbestimmten Füllstandes (F) angezeigt wird, derart korrigiert,
    daß der Einfluß dieser Störgröße eliminiert wird, bzw.
    daß die Regel-/Auswerteeinheit (7) den durch die Störgröße auftretenden Meßfehler bei der Bestimmung der Dichte (p) berücksichtigt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Regel-/Auswerteeinheit (7) den Einfluß mindestens einer weiteren Störgröße auf die Schwingfrequenz (f s) der schwingfähigen Einheit (4) ermittelt und entsprechend kompensiert, wenn die Störgröße in einem Bereich liegt, daß sie Frequenzänderungen verursacht, die zu Meßfehlern und Fehlfunktionen des Sensors führen.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß es sich bei der zumindest einen Störgröße um die Temperatur (T) oder den Druck (p) des Mediums (2) handelt.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Temperatursensor (12) und/oder ein Drucksensor (13) vorgesehen sind/ist, die/der die Temperatur (T) bzw. den Druck (p) in der Umgebung der schwingfähigen Einheit (4) bestimmen/bestimmt.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Temperatursensor (12) und/oder der Drucksensor (13) in die Vorrichtung (1) zur Bestimmung des Füllstandes (F) bzw. der Dichte (p) integriert sind.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die eine Datenübertragungsstrecke bzw. ein Datenbus ((8, 9), vorgesehen ist, über die der Sensor und/oder die einzelnen Einheiten (12,13) der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) ihre Daten an die Regel-/Auswerteeinheit (7) weiterleiten bzw. über den der Sensor und/oder die einzelnen Einheiten (12, 13) der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) mit der Regel-/Auswerte-einheit-kommunizieren.
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